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人工挖孔桩桩侧阻力参与桩的竖向承载力计算探讨
摘要：
人工挖孔桩是一种常用的桩基施工方式，在桩的竖向承载力计算中，桩侧阻力作为桩的重要承载机构之一，其计算方法的准确性很大程度上影响了桩的承载力。本文从桩的竖向承载理论和桩侧阻力计算方法两个方面对人工挖孔桩的竖向承载力计算进行探讨，并对目前桩侧阻力计算中存在的问题进行了分析与研究。研究结果表明，在实际工程中应结合现场实际情况，采用合理的计算方法确保桩的承载力。
关键词：人工挖孔桩；竖向承载力；桩侧阻力；计算方法探讨
1.引言
在工程建设中，桩基是一种广泛应用的地基处理方式。人工挖孔桩是桩基的一种常见施工方式，其主要承载机构包括桩端承载力、桩侧阻力、摩擦力等。桩侧阻力是桩的重要承载机构之一，其计算方法对于保证桩的承载力至关重要。目前，人工挖孔桩的竖向承载力计算方法有很多，但每种方法都有其适用范围和局限性。本文将从桩的竖向承载理论和桩侧阻力计算方法两个方面对人工挖孔桩的竖向承载力计算进行探讨，并对目前桩侧阻力计算中存在的问题进行分析与研究，在实际工程中采用合理的计算方法，确保桩的承载力。
2.桩的竖向承载理论
桩的竖向承载力是指桩在垂直方向所能承受的最大荷载。根据桩的承载特点，桩基承载力可以分为桩端承载力和桩侧阻力两个部分。桩侧阻力即桩身周围土体对桩身的阻力，其大小与桩长、土体性质、桩形和桩周土体应力等因素有关。
2.1桩端承载力理论
桩端承载力主要是由桩尖在压入土体时形成的摩擦力和它的静力学基础的选择而产生的基础焦点支持力组成的。根据桩体有无侧阻力，在竖向承载力计算时可分为摩擦桩和端承桩两种情况。对于沉井钻孔桩，由于其桩身处于地下深部，大部分均为端承承载，因而在计算其承载力时，主要考虑其桩端承载力。
2.2桩侧阻力理论
桩侧阻力是指桩身周围土体因桩身侧面挤压作用而形成的阻力。根据桩侧阻力传递方式，桩侧阻力分为下压型桩侧阻力和摩擦型桩侧阻力两种。在实际工程中，桩侧阻力与桩长、土体性质、桩形和桩周土体应力等因素有关。
3.桩侧阻力计算方法
在计算桩侧阻力时，常用的方法有经验公式方法、理论分析方法和模型试验方法等。不同的方法有各自的适用范围和计算精度。下面分别对这三种方法进行介绍。
3.1经验公式方法
经验公式方法是通过对大量试验数据进行总结，归纳出的一种经验性计算方法。这种方法具有计算简便、适用范围广等特点，但其精度受到许多因素的影响，例如试验数据的代表性、土体特性等，因此在具体工程应用时需要确定其适用性和误差范围。
常用的经验公式方法有Meyerhof方法、Hansen方法和Teng方法等。这些方法均根据试验数据的归纳总结，归纳出了计算桩侧阻力的经验公式。例如Meyerhof方法中，桩侧阻力随桩长递增，可表示为：
Qs=Ks×Ap
其中Qs为桩侧阻力；Ks为Meyerhof系数，与土体性质、孔隙比等有关；Ap为桩侧截面积。
3.2理论分析方法
理论分析方法是基于土体力学和固体力学等理论追求计算桩侧阻力的一种方法。这种方法计算精度高，适用范围较广，但由于需要考虑复杂的土体力学和固体力学问题，计算步骤较为复杂，要求计算者具备较高的理论和计算基础。
3.3模型试验方法
模型试验方法是通过对试验模型进行加载测试，从而推导出桩侧阻力的一种计算方法。这种方法可以真实地模拟桩体受力特性，计算精度高，但试验成本较大，时间周期较长，无法完全代表实际工程情况。
4.结论与展望
人工挖孔桩是桩基的一种常见施工方式，在桩的竖向承载力计算中，桩侧阻力作为桩的重要承载机构之一，其计算方法的准确性很大程度上影响了桩的承载力。目前，各种桩侧阻力计算方法都有各自的优点和缺点，在实际工程中需要结合现场实际情况选择合适的计算方法。未来，随着科学技术的不断发展，桩侧阻力计算方法也将不断更新完善，以适应工程发展需求。